Das Schiffshebewerk Niederfinow - Der Grundbau - vom Fachbereich Bauingenieurwesen der Fachhochschule Potsdam zur Erlangung des Leistungsnachweises im Ingenieurprojekt: „Bildarchiv der Philipp Holzmann AG“ E. Jaenecke Gutachter: Prof. Dr. phil. A. Kahlow Potsdam, Januar 2018 Fachhochschule Potsdam Ingenieurprojekt WS 2017/2018 Das Schiffshebewerk Niederfinow Fachbereich Bauingenieurwesen Bildarchiv der Philipp Holzmann AG E. Jaenecke Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis ................................................................................................................... I Abkürzungsverzeichnis ......................................................................................................... III 1. Vorwort .................................................................................................................... 1 2. Geografische Lage .................................................................................................. 4 2.1 Wasserstände und Höhenlagen der Vorhäfen ......................................................... 8 3. Der Baugrund .......................................................................................................... 9 3.1 geologische Verhältnisse am Standort Niederfinow ................................................ 9 3.2 Ergebnisse der Baugrunduntersuchung ................................................................ 11 3.2.1 Baugrundverhältnisse im Bereich des Hebewerkes .............................................. 11 3.2.2 Die Baugrundverhältnisse der Vorhäfen ................................................................ 14 4. Das Gründungsverfahren ...................................................................................... 15 4.1 Die Grundwassersenkung ..................................................................................... 16 4.1.1 Probe-Grundwassersenkung ................................................................................. 17 4.1.2 Die Senkanlage ..................................................................................................... 19 4.1.2.1 Erläuterung artesische Quelle ............................................................................... 27 4.1.3 Der Bodenaushub .................................................................................................. 28 4.1.4 Die Grundwasserhaltung ....................................................................................... 29 4.1.5 Rückbau der Senkanlage ...................................................................................... 31 4.2 Die Gründung mit Senkkasten ............................................................................... 32 4.2.1 Erläuterung Senkkasten - Allgemein ..................................................................... 32 4.2.2 Die Gründung der Grundpfeiler des Hebewerkes .................................................. 34 4.2.2.1 Betonieren der Arbeitskammer .............................................................................. 41 4.2.2.2 Abschluss des Pfropfens ...................................................................................... 41 4.3 Die Trogkammer .................................................................................................... 42 4.4 Die Seitenstrebenpfeiler ........................................................................................ 50 4.5 Die Zusammensetzung und Festigkeit des Betons ............................................... 51 4.6 Die statische Berechnung ...................................................................................... 52 5. Die Pfeiler der Kanalbrücke ................................................................................... 53 6. Die Baustelleneinrichtung ...................................................................................... 56 6.1.1 Einrichtungen für allgemeine Zwecke .................................................................... 56 6.1.1.1 Gleisanschluss ....................................................................................................... 56 6.1.1.2 Umschlagplätze ..................................................................................................... 57 6.1.1.3 Strom- und Wasserversorgung .............................................................................. 57 6.1.1.4 Unterkunftsräume .................................................................................................. 58 I Fachhochschule Potsdam Ingenieurprojekt WS 2017/2018 Das Schiffshebewerk Niederfinow Fachbereich Bauingenieurwesen Bildarchiv der Philipp Holzmann AG E. Jaenecke 6.1.2 Einrichtungen für die Betonbereitung .................................................................... 59 6.1.3 Einrichtungen für die Druckluftgründung ............................................................... 61 7. Ausführende Firmen, Umfang der Leistungen und Kosten ................................... 63 8. Bildquellen ............................................................................................................. 64 9. Literatur .................................................................................................................. 70 10. Internet ................................................................................................................... 70 II Fachhochschule Potsdam Ingenieurprojekt WS 2017/2018 Das Schiffshebewerk Niederfinow Fachbereich Bauingenieurwesen Bildarchiv der Philipp Holzmann AG E. Jaenecke Abkürzungsverzeichnis GW Grundwasser HW höchster Wasserstand gleichartiger Zeitabschnitte in der betrachteten Zeitspanne HHW der höchste Wasserstand, der an der betreffenden Messstelle jemals festgestellt worden ist NN Normal-Null NNW der niedrigste Wasserstand gleichartiger Zeitabschnitte in der betrachteten Zeitspanne III Fachhochschule Potsdam Ingenieurprojekt WS 2017/2018 Das Schiffshebewerk Niederfinow Fachbereich Bauingenieurwesen Bildarchiv der Philipp Holzmann AG E. Jaenecke 1. Vorwort Auf Oder, Havel und Spree hatte die Schifffahrt für den Handel und Verkehr in der Mark Brandenburg und den daran angrenzenden Gebieten von jeher eine große Bedeutung. Seit 1767 war der Finowkanal zwischen Spandau und Hohensaaten mit 17 Schleusen im Betrieb um die Höhenunterschiede zu überwinden.1,2 Durch die stete Zunahme des Schifffahrtverkehrs stießen die Wasserstraßen, insbesondere die Schleusenanlagen, an die Grenzen ihrer Belastbarkeit, so dass die Erweiterung der Wasserstraßen unumgänglich wurde. Der Bau einer modernen zweiten nördlichen Verbin- dung zwischen Havel und Oder wurde daher angestrebt. Mit Gesetz vom 01.04.1905, die Herstellung und den Ausbau von Wasserstraßen betreffend, wurde von Kaiser Wilhelm II. u. a. die "Herstellung eines Großschifffahrtsweges Berlin-Stettin" (Wasserstraße Berlin- Hohensaaten) angeordnet.3 Am 14. Juni 1914 gab der Deutsche Kaiser den Betrieb über die neue Wasserstraße frei. Zur Erinnerung an die preußischen Könige, die sich sehr für die Entwicklung dieser Wasserstra- ße eingesetzt hatten, erhielt sie die Bezeichnung "Hohenzollernkanal" (heute Oder-Havel- Kanal genannt). Der Kanal ermöglichte nun auch Schiffen mit einer Tragfähigkeit von 600 t (bisher waren es nur 170 t) die Durchfahrt. Besonders vorteilhaft und zeitsparend war die Tatsache, dass an Stelle der bisher 17 Schleusen zwischen Spandau und Hohensaaten, jetzt nur noch fünf Schleusen, nämlich die Schleuse Lehnitz und die Schleusentreppe in Nie- derfinow, zu durchfahren waren.4,5 An der Schleusentreppe in Niederfinow (auch als erster Abstieg bezeichnet) war zwischen der Scheitelhaltung und dem Oderbruch ein Geländeunterschied von ca. 36 m Höhe zu be- wältigen. Um dies zu ermöglichen bestand die Schleusentreppe aus vier hintereinander lie- genden Schleusen, die jeweils mit zwei dreiteiligen Sparbecken versehen waren und jeweils ein Gefälle von 9 m überwanden.6 Im Gesetz vom 01.04.1905 war auch vorgesehen, dass zusätzlich zu dieser Schleusentreppe eine geneigte Ebene, ein Schiffshebewerk oder eine weitere Schleusentreppe zu errichten ist, um den weiterhin zunehmenden Schiffsverkehr 7 bewältigen zu können. 1 vgl. Die Bautechnik Fachschrift f. d. ges. Bauingenieurwesen, Jahrgang 12 Heft 13, 27.03.1934, S. 155 2 vgl. Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure, Band 57, Nr. 34, 23. 08.1913, S. 1333 3 vgl. Die Bautechnik Fachschrift f. d. ges. Bauingenieurwesen, Jahrgang 12 Heft 13, 27.03.1934, S. 156 4 Ebd., S. 157 5 vgl. Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure, Band 57, Nr. 34, 23. 08.1913, S. 1332 6 vgl. Die Bautechnik Fachschrift f. d. ges. Bauingenieurwesen, Heft 11, 05.03.1926, S. 154 7 vgl. Die Bautechnik Fachschrift f. d. ges. Bauingenieurwesen, Jahrgang 5 Heft 23, 27.05.1927, S. 319 1 Fachhochschule Potsdam Ingenieurprojekt WS 2017/2018 Das Schiffshebewerk Niederfinow Fachbereich Bauingenieurwesen Bildarchiv der Philipp Holzmann AG E. Jaenecke Bereits Ende des 19. Jahrhunderts gab es Vorschläge zum Bau eines Schiffshebewerkes. Mehrere Wettbewerbe wurden ausgeschrieben, zu denen ab 1906 verschiedene konstruktive Entwürfe und Möglichkeiten für den Bau eines Schiffshebewerkes ausgearbeitet und der preußischen Akademie des Bauwesens vorgelegt wurden. Jedoch bekam keiner dieser Vo- rentwürfe die Zustimmung und die Firmen konzentrierten sich zunächst auf den Bau der Schleusentreppe. Das Vorhaben Schiffshebewerk wurde auf später verlegt. Wieder aufgegriffen wurden die Überlegungen zum Bau des Schiffshebewerkes nach dem 1. Weltkrieg. Zu diesem Zeitpunkt entschloss sich die 1921 gegründete Reichswasserstraßen-